에너지 주권론은 전력주권이다

<2009 연중 프로젝트> 녹색성장을 진단 한다 - 2편

일요저널 2009.04.19 일요일/ 383호 / 최인식 기자 choiins@sundaytimes.co.kr

국가동맥의 심장  ‘발전소’가 외래화 되어서

조국산업의 심장이  타국의 수중에 들어가면

단전으로 전국이 마비되는 암흑세계가 된다!

이명박정부가 성장 동력으로 내어놓은 ‘저탄소 녹색성장’ 정책은 정말로 이 시대에 꼭 필요한 아주 훌륭한 슬로건이 아닐 수 없다.

가장 중요한 것은 얼마나 훌륭하게 ‘저탄소 녹색성장’정책을 실천하기 위해 과학기술분야의 세계적인 석학들의 도움을 청하여 프로다운 확실한 ‘마스터플랜’이 먼저 치밀하게 완성 되어야, 전문적인 정책을 펼 처갈 수 있다.

아시아에서 원자력을 평화적으로 가장 잘 활용하는 나라가 한국이다.  타국의 눈치를 볼 필요 없이 ‘저탄소 정책’의 핵심이 되는 원자력을 더욱더 안전하게 활용해야 한다.

‘녹색성장 정책’의 다른 한 축은 ‘친환경 신재생 에너지’로, 풍력, 수력, 조력, 태양광, 태양열, 바이오 에너지를 의미한다. 대부분 최고급 에너지인원인 전력을 생산하기위한 에너지 메게 체인 것 들이다.

원자력과 신재생에너지를 합리적으로 잘 활용하면 화석(석유, 석탄)에너지에 예속되지 않는 ‘에너지- 전력주권국’으로 면모를 갖출 수 있다.

국토와 국민은 물론 특히 주권이 있어야 진정한 독립국인 것처럼, 에너지를 좌지우지 하는 ‘에너지 주권’, 특히 에너지 중에 가장 중요한 국가산업의 원동력이 되는 전력을 송전하는 ‘전력주권’은 그 나라의 정치까지 확실하게 지배 할 수 있다. 그것이 바로 국가산업의 핏줄, 조국사업의 심장(한전)이 팔려가도 무감각한 국민이 되어서는 아니 된다.

우리국민이 2002년 월드컵축구축제에만 몰두했을 당시, 월드컵 축구축제를 핑계로 국민의 눈과 귀를 멀게 하여 놓고 알짜배기 국가기간산업들(은행, 금융회사, 발전소, 통신, 중석, 중공업 등…)을 모두 팔아 치우는 매국행위를 자랑 삼아 떠들었던 DJ정부 당시 산업자원부장관은 혹시 국부의 이익 보다 쌈짓돈에 관심이 더 있었던 것 아니었는가?

‘에너지주권국’으로 성장할 수 있는 ‘저탄소 녹색성장 정책’

발전소 해외매각 즉, 외래화는 1910년 을사보호조약 때 보다 더 위험한 국가위기 이다. 외래화의 의미는, 국가의 모든 주권을 포기하는 살벌하고 아주 심각한 민족생존문제 이다. 발전소가 해외에 매각되면 진정한 대한민국의 독립은 영원히 사라진다.

인체나 국가나 모두 살아있는 생명체라는 점에서는 마찬가지다.

국가를 인체에 비류하면  전기는 피요, 송전선을 혈관이고, 발전소는 심장이며, 주파수는 맥박이다. 맥박이 불안하면 인체는 자신을 control 할 수가 없다. 전기도 주파수가 변조되어 불안하면, 국가의 모든 기능이 뿌리 체 흔들려서 심각한 혼미상태가 된다.

주파수오차의 허용한계가 +4%~-4% 이므로 우리나라에는 +62.4Hz~-57.6Hz 이다. 이 한계를 넘으면 터빈익(blade)의 공진파괴현상이 일어나므로 발전소가동을 중단해야 한다. 달리표현하면, 4%의 발전설비만 손에 쥐면 국가전체를 흔들 수 있다.(본지 과학기술 자문위원 박춘근 박사주장)    한국의 설비총량은 7000만kW 이다.  만약 280만kW가 외래화 되면, 전력망 전체를 무기력 화 시킬 할 수 있다.

풍력발전

‘친환경 신재생 에너지’로, 풍력, 수력, 조력, 태양광, 태양열, 바이오 에너지 등이 있지만 이중에서 가장 현실적으로 많은 전력을 얻기에는 풍력이 가장 용이하다.

현재 지구촌 풍력발전설비총량은 약 4000만kW 이상이며 유럽지역이 60%이상을 차지하고 나머지를 아시아 미국 및 기타 국가들이 차지하고 있다. 세계에너지위원회는 2020년 까지 지구촌 풍력발전시장 규모는 약 4000억 US달러 (520조원)규모가 될 것으로 전망하고 있으며 풍력발전설비총량은 약 474000MW(4억7천4백만kW)로 예측하고 있다.

태양광 발전소는 설비에 필요한 모듈이 비싸고 전기에너지밀도가 적어서 생산원가가 풍력에 비해서 3~5가량 비싸다.

유럽에는 ‘멕시코 난류’덕분에 연중 편서풍이 불어오고 풍속 역시풍력발전에 접합하게 불어 주기에 풍력발전이 지금 붐이다. 독일의 경우에는 이미 약 30년 전부터 국책사업으로 추진 한 결과 2005년도에 1800만kW 2009년 현제 2700만kW 전력을 풍력으로부터 얻고 있다.

우리나라 발전설비총량이 7000만kW인 것을 참작하면 대단힌 용량이다. 풍력발전소 규모도 30년 전에는 10kW에서 지금은 5000kW(5MW) 수준이며 곧 10000kW (10MW) 수준으로 발돋움하고 있다. 발전소 건설단가와 전력생산단가와 건설비를 비교해 보면, 풍력발전의 장래성을 기대할 수 있다.

철새가 풍력발전소에 바쳐서 죽고 다치고, 또 자연환경을 파괴하는 단점이 있다. 그래서 유럽에서 주목할 만 한 것은 지상의 풍력발전소 건설은 주춤하고 해상풍력발전소가 주를 이루어 가고 있는 점이다. 우리나라에서 육지에 풍력발전소를 더 이상 건설하는 데는 환경훼손 문제가 너무나 심각하다.

3면이 바다 이지만 실제로 해상풍력을 활용할 곳은 남해와 제주도 주변 인데 남해에는 바다어장과 -농장이 많아서 제주도 바다가 적격이다. 육지바람은 지면의 마찰로 발전설비가 200m이상 높아야 효율적일 수 있다.

풍력발전 정책수립의 중요성

제주도에는 지금 풍력발전소 붐이 일어나고 있다. 특히 풍력단지를 만드는데 혈안이 되어 있다. 여러 개의 풍력발전소를 설치하여 아름다운 제주 천연의 환경을 급속도로 파괴하고 있다.

올바른 풍력발전을 이용하여 제주도를 세계적인 관광지로 만들려면, 치밀한 과학기술적인 제주도개발 총체적인 마스터플랜 안에 풍력발전 마스트플랜이 포함 되어야 난개발을 막을 수 있다.

육상풍력 발전소 정책 -

* Wind-park 조성을 막아야 한다.

지금부터 20년 전에는 풍력발전기술이 발달되지 못하여 부득이 출력이 적은 발전소를  많이 만들어서 Wind-park을 조성하여 전력을 생산 하다 보니 농작물은 물론 소음으로 주민들의 청력을 손상시키며, 특히 철새들의 자살소동을 많이 벌리는 현상 뿐만이 아니라 자연환경을 파괴하므로 제주도에는 Wind-park 성을 금지하는 정책을 펴야 한다.

현재 Wind-park의 소형으로 고 회전으로 소음이 심한 풍력발전소를 철거하고 저 회전으로 소음이 적으며 출력이 큰 풍력발전소로  Repowering 해야 한다. 처음부터 이러한 단점을 정책상으로 막아야 하기 때문에 상업적인 바람농장(Wind-park)을 금지 시켜야 한다.

개인적으로 자가발전을 위한 풍력발전소는 제외하고 현제 조성된 Wind-park는 가까운 미래에 Repowering를 실시해야 한다.

선진기술 라이선스 받더라도 용량을 5MW 수준으로 올려서 설치하는 정책을 펼쳐야 제주도가 영원히 아름다운 관광, 금융, 문화의 고장으로 번성할 수 있다.

* 육상풍력 발전소허가를 신중히 해야 제주도의 미래가 있다.

철저한 마스터플랜 수립하여 풍력정책을 펼쳐야 시행착오를 피할 수 있다

해상 풍력발전소, 유럽 국가들의 정책

제주도를 아시아의 풍력발전의 메카로 만들어서 국내의 전력공급을 전부 커버할 수 있으며, 특히 일본과 북한 중국에 잉여전기를 수출할 수 있도록 마스터플랜을 세워야 한다.

유럽국가들의 풍력발전 프로젝트는 EEG를 기준으로 하고 있는데 독일은 이미 EEG 선까지 뱃길만 남겨두고 풍력발전소를 빽빽하게 건설하고 있으며 영국의 경우 2020년 해상풍력발전만으로 전체 전력수요의 반을 충당하겠다는 야심찬 계획을 세워놓고 있다.

미국은 해상풍력발전의 가능성을 타진하기 위해 2곳에 시범단지를 조성할 계획으로 있으며, 중국도 올 초 국가 주도의 계획을 수립하고, 상하이에 풍력발전단지 프로젝트를 추진하겠다고 발표했다.

한국 정부와 제주도가 펼쳐야할 풍력발전 기본정책

* 정부는 육상 풍력발전소는 철저한 환경평가를 거쳐서 허가 한다.

* 제주도는 육상 풍력발전소 건설을 철저하게 제한하는 조례를 만든다.

* 제주도는 해상풍력을 대대적으로 EEG선 까지 마스터플랜을 세워서 출력이 5MW 이상인

풍력발전소만을 허가 한다. 현제 제주도에 해상풍력발전소건설을 준비하고 있는 회사들이

생겨나고 있으므로 초기부터 첫 단추를 잘 끼워야 한다. 제주도와 정부가 합심하여               마스터플랜을 창출하기 전에는 절대로 건설을 불허한다.

* 풍력발전의 핵심기술 중에 가장 핵심이 되는 기술은 풍력발전 날개의 고유진동계수를

12차 연립미분방정식으로 풀어야 공진파괴를 막는 고차원 기술이다.

이 기술은 한국유일의 발전소공학박사이자 본지 과학기술 자문위원이신 박춘근 박사(독일

뮌헨공대 박사학위논문)가 보유하고 있어서 풍력발전소 설계에서 가장 어려운 Blade계산이

가능해 졌다.

* 다른 일반 과학자들 수준이 어 느정도 인가 알면 왜 세계석학이라 불리는지 알 수 있다.

발전소공학 인제육성 정책

본지 과학기술자문위원 박춘근 박사가 1991년 귀국하여 공과대학 대학원에 ‘에너지 및 발전소공학과’를 신설해 줄  것을 요청한 봐 있다. 그러나 누구도 심각하게 듣지 못했다. 유럽에는 발전소공학과가 100년이 넘는 전통을 가지고 있으나 미국 일본 한국 중국을 비롯하여 아시아 및 아메리카 대륙의 나라에는 발전소공학과가 없다.

국가산업의 전력을 공급하고 앞으로 발전소분야에 비전이 있다고 외쳤으나 메아리는 아직도 없다. 소극적으로 '풍력특성화대학원'을 신설한다니 에너지 분야가 중요하다는 것을 인식된 것 같다.

반가운 일이 아닐 수 없다. 그러나 풍력발전기술 하나만으로는 발전소 사업에 관해서 부족하다.

이왕이면, ‘풍력특성화대학원’ 보다는 모든 발전소기술을 총 망라하는 전공인 유럽의 공대처럼 ‘에너지와 발전소공학과’를 신설하게 되면 에너지와 모든 발전소분야의 전문인을 육성할 수 있다.

발전소공학 전 분야에 비하면, 풍력분야는 너무 간단하여 학부나 전공과로서는 너무나 빈약하다. 나라의 에너지를 공급하는 아주 중요한 동력자원부도 없애 버렸으니 에너지 난리는 당연지사가 아닌가? 앞으로 에너지와 발전소를 분야를 관장하는 동력자원부가 필요하다. 정부는 언제까지 발전소에 관해서 무지한 한전사장이 한전을 운전하는 즉, 면허 없이 무면허로 운전하게 할 것인가? 한전에서 이미 20년 전에 제주도에 풍력발전소를 건설했어야 했었다.

1975년 독일 뮌헨공대 발전소공학과 Prof. Dr.-Ing. Schaefer 교수가 KIST와 합작하여 제주도에 풍력발전소와 태양광 발전소를 설치하여 가로등을 밝혔던 역사를 지속하지 못하고 ‘신재생에너지기술’이 선진국에 뒤떨어지게 되었다. 다행히도 대한민국의 기술은 이미 세계적인 수준에 올라와 있다.

단지 정부와 제주도가 올바른 정책만 펼 수 있다면 풍력은 물론 발전소 수술대국이 될 수 있다.

제주도 풍력발전소 마스터플랜

정부와 제주도가 합심하여 전문적인 마스터플랜을 세워서 실천하면, 앞으로 30년 이내에 우리나라의 총 전력량의 50%를 독일과 영국처럼 풍력발전소로 커버할 수 있다.  남는 전기는 수출할 수 있다. 제주도가 보물인 셈이다. (뱃길만 충분하게 남겨두고 우리 EEG안에 풍력발전소를 수 천 개 설치할 수 있음)

앞으로 10년 이내에 5MW 단위 발전소를 2000개를 설치하여도 1000만kW의 전력을 확보 할 수 있다.  현제 설비총량의 약 14%에 해당하는 전력을 풍력으로 생산할 수 있다. 앞으로 50년 이내에 풍력으로 얻을 수 있는 전력은 약 1억kW 정도로 추산 된다.

약 5만개의 새로운 일자리 또한 많이 창출하게 된다. 토목건설 분야가 특히 해상구조물 설치기술이 발달하게 된다.

미국의 오마바 대통령은 에너지, 교육, 복지개혁 새로운 시대를 연다고 주장을 했다. 내년이면 G20국가의 의장으로서 아시아 맹주를 꿈꾸는 MB와 녹색성장 슬로건을 내걸은 이명박 정부시대에 아시아 최초 "에너지와 발전소 공학과"를 설립하고 "동자부"를 부활시킬 것을 제언하며, 아울러 제주도 출신 전, 현직 국회의원들과 2010년 6월 제주자치단체장을 꿈꾸는 모든 이들에게 제주도를 세계적인 풍력단지 메카로 키울 것을 주문하는 바이다.[끝]